基于IEC61850的嵌入式合并单元的研究

随着电子互感器的出现,合并单元作为将瞬时电流电压信号以指定帧格式传送给保护、控制装置而出现在变电站通信系统中.为满足IEC 61850标准对变电站自动化系统以及智能设备所提出的互操作性、实时性和稳定性要求,提出了一种新型的电子式互感器与智能设备间的数字通信接口--嵌入式合并单元,该设备采用ARM处理器,具有高可靠性和强实时性.先从合并单元的功能进行分析,研究了基于ARM的装置的功能实现,然后研究和分析了合并单元信息模型的构建,最后简单介绍了用于装置的自我描述的SCL配置文件的基本格式.     

包家500 kV智能化变电站过程层实施中存在的问题及解决措施

针对基于IEC61850标准体系的包家500 kV智能化变电站过程层实施方案,分析了智能化变电站过程层实施方案中存在的合并单元和智能终端问题,按照常规互感器、合并单元、智能控制柜等设备在智能化变电站的应用要求,提出了合并单元和常规互感器之间的配合、智能终端与设备之间的连接配合,解决了智能化变电站过程层在实际应用中的配置问题.     

基于FPGA的合并单元数据接收及处理模块的实现

合并单元作为电子式互感器与变电站间隔层设备接口的重要组成部分,主要用于同步接收多路电子式互感器输出的数字信号以及将处理后的数据按标准规定的格式发送给间隔层设备。提出了一种基于FPGA（现场可编程逻辑门阵列）构架的合并单元数据接收及处理模块的实现方案。以FPGA为处理器,能可靠地实现对多路电子式互感器输出信号的同步接收、循环冗余校验（CRC）、排序、滤波、数字积分等功能。     

采用FPGA&DSP实现电子式互感器合并单元

一次电子式互感器与变电站实现数字化连接主要通过合并单元来实现。为此,介绍了电子式互感器数字输出接口的重要组成部分—合并单元的定义及其组成,分析了合并单元的功能特点进而提出了一种以FPGA和DSP构架的合并单元实现方案;使用FPGA实现了合并单元的同步功能,并利用FPGA由用户定制专用硬件电路的高速、并行处理能力以及DSP的数字运算、控制能力,将两者互相补充,实现了12路数据接收、处理、以太网通讯的功能。利用此方案实现的合并单元满足了电子式互感器数字接口高可靠性、强实时性、多任务的要求。合并单元的校验方法和实验结果验证了此方案的可行性。     

综合电能质量在线监测仪系统设计

针对目前电网数字化变电站和传统变电站并存的实际情况,本文介绍了一款基于嵌入式平台的新型电能质量在线监测仪设计方案.系统采用模块化设计,包括合并单元采集、传统互感器电压电流信号采集、DSP数字信号处理和ARM处理平台四部分.通过DSP和ARM的有效结合,系统完成合并单元、传统互感器电压电流采集、计算、显示和存储工作.该方案及兼顾传统的变电站和数字化变电站,有较好的市场实用价值.     

采用FPGA&DSP实现电子式互感器合并单元

一次电子式互感器与变电站实现数字化连接主要通过合并单元来实现.为此,介绍了电子式互感器数字输出接口的重要组成部分-合并单元的定义及其组成,分析了合并单元的功能特点进而提出了一种以FPGA和DSP构架的合并单元实现方案;使用FPGA实现了合并单元的同步功能,并利用FPGA由用户定制专用硬件电路的高速、并行处理能力以及DSP的数字运算、控制能力,将两者互相补充,实现了12路数据接收、处理、以太网通讯的功能.利用此方案实现的合并单元满足了电子式互感器数字接口高可靠性、强实时性、多任务的要求.合并单元的校验方法和实验结果验证了此方案的可行性.     

与电子式互感器接口的合并单元通信模型设计

合并单元作为电子式电流/电压互感器与变电站间隔层设备接口的重要组成部分, 是变电站乃至整个电网测控保护数据的来源。文章在研究IEC61850 信息模型内涵的基础上, 从分析合并单元的功能入手,研究了合并单元的信息模型, 阐述了发布/订户传输模型的构建方法。     

基于CAN总线和ARM的变电站在线监测装置的研制

设计了一个分层分布式的变电站在线监测系统。该监测系统在各个不同间隔内的智能电子装置(IED)采用CAN总线和ARM处理器为核心,实现对本间隔内一次设备的实时监测和控制。装置内部各功能板通过CAN总线通信,装置和上位机通过以太网通信,提高了装置的实时性和可操作性。装置的抗干扰能力强,具有灵活的扩展能力。     

智能变电站合并单元的研究与设计

智能变电站实现了过程层信息采集的数字化、共享化,提高了变电站中信息传输的可靠性。核心元件之一是合并单元,其担负着非传统互感器、传统未改造的互感器与二次保护控制装置、智能终端之间的通信接口。本文在分析了合并单元国内外现状基础上,基于IEC60044-8和IEC61850-9国际标准以及国家智能变电站合并单元规范中对合并单元的规定,制定了满足互感器与二次保护设备之间数据接口的合并单元设计方案。     

合并单元数字输出接口的研究与设计

数字化变电站中电子互感器与二次设备的接口依靠合并单元实现,数字量输出接口是合并单元开发的关键点,也是产品检测时的重要项目.本文分析了电子互感器标准和IEC61850-9标准中对数字量输出的要求,并给出合并单元数字量输出帧的实现方案.在此基础上,本文提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)技术的接口设计方案,详细介绍了硬件和软件设计的方法.试验结果表明,该方案可以很好地应用于合并单元的数字输出.     

基于IEC 61850的合并单元与二次设备通信研究

介绍了电子式互感器合并单元的(MU)的通信特点。依据变电站通信网路和系统协议IEC 61850标准,对规约中规定的就遵循IEC 61850-9-1标准设计的电子式互感器合并单元与间隔层二次设备之间的以太网通信进行了详细分析。研制样机的测试结果验证了设计的正确性。     

一种基于IEC 61850标准的嵌入式合并单元的研究与实现

合并单元是实现基于IEC61850标准的数字化变电站自动化系统的过程层主要设备。简要介绍了合并单元的定义及其相关国际标准,提出了一种基于IEC61850-9-1标准采用嵌入式技术的合并单元的实现方案,并对该方案的主要组成部分的实现进行深入的研究分析和详细的阐述。实验结果表明该合并单元具有较高的可靠性和较强的实用性。     

基于FPGA与ARM的智能合并单元设计

针对智能变电站信息数字化、功能集成化、结构紧凑化的要求,分析了IEC 60044-8、IEC 61850-9-1/2标准对合并单元的定义,在此基础上设计了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)与高级RISC微处理器(advanced RISC machines,ARM)的智能合并单元。辅处理器FPGA负责多路数据的同步接收,并集成逻辑判别机制软件实现母线的并列运行和切换;主处理器ARM负责FPGA的实时控制并将采样值按IEC 61850-9-2标准通过以太网发送,采用预配置采样值控制块实现采样值传输模型的灵活定义,避免了制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)映射的实现困难。试验结果表明了设计方法的可行性和正确性。     

基于FPGA嵌入式处理器设计和实现合并单元的一种方法

电子式电流/电压互感器已成为变电站自动化系统中十分重要的组成部分。笔者提出了一种利用FPGA上的嵌入式处理器实现合并单元的方法,它利用了MicroBlaze处理器内核,并且使用知识产权内核(IP)来实现各功能模块,完成了合并单元同步、多路数据接收和处理以及以太网通讯等功能,满足了电子式互感器数字接口高速、实时、可靠的要求。实验结果表明,该设计基本满足IEC 60044和IEC 61850对合并单元的要求。     

基于数字化变电站的小电流接地故障选线实现方案

结合IEC 61850协议特征、数字化变电站的通信特点及小电流接地故障选线的特殊要求,提出了基于数字化变电站的小电流接地故障选线实现方案.重点分析了对选线正确性影响最大的3个关键因素,即在合成零序电流过程中电子式互感器的精度问题、多个合并单元的同步采样控制问题、通信模式问题.针对电子式互感器的特点,提出在数字化变电站中接地故障选线方法应以暂态量算法为主,同时提出利用通用面向对象变电站事件(GOOSE)通信技术实现跳闸功能.     

电子式高压互感器数字接口的设计及实现

介绍了IEC60044-8和IEC61850中规定的电子式互感器数字输出接口的特性,并设计了一种基于以太网的通信模块以实现此功能。该方案采用基于单片机的嵌入式硬件平台,利用RTL8029AS实现以太网物理层和链路层的大部分功能,并采用TCP/IP协议进行数据传输和系统维护,具有设计简单、维护方便、传输速率快等优点,能够满足变电站自动化、网络化发展对电子式互感器的要求。     

基于IEC61850标准的互感器数据传输研究

为了实现传统电流、电压互感器在符合IEC61850标准的变电站中的应用,提出了1种基于IEC61850-9-1嵌入式合并单元的实现方案。结合基于IEC61850标准的IED工程开发方法,详细介绍了该合并单元的各个功能组件和实现过程,最后用试验证明该合并单元有很强的可靠性和应用性。     

数字化变电站中电子式互感器接口研究

根据相关国际标准IEC60044-7/8和IEC61850-9,为适应数字化变电站的要求,电子式互感器与二次保护控制设备间采用合并单元实现数字接口。简要介绍了合并单元在相关国际标准IEC60044-7/8、IEC61850-9-1和IEC61850-9-2中的区别,同时对合并单元的主要功能和实现方法进行了研究和比较。     

IEEE1588协议在合并单元中的应用与实现

数字化变电站尤其是过程层设备对同步精度要求越来越高,文中提出应用对时精度达到亚微秒级的IEEE1588协议,实现合并单元的同步功能向12路电子式电压电流互感器发送同步采样命令,为实现IEC61850T5等级的对时精度提供了很好的技术支持。简要阐述了IEEE1588时钟同步系统的工作原理和时间戳标记的具体设计方法,给出了运用ARM系列STM32F107在过程层合并单元实现IEEE1588协议的过程,并对该方案进行了性能测试,验证了运用STM32F107能够实现IEEE1588网络协议的高精度对时,满足变电站过程层对时钟同步精度的需求。